《視頻處理與編碼中的運動估計技術》以視頻處理與編碼技術為介紹對象，系統地闡述了視頻信號壓縮的原理和方法，並深入而全面地總結了作者在這個研究領域的新方法和新思路。《視頻處理與編碼中的運動估計技術》首先回顧了全搜尋算法的原理和已有的快速運動估計算法，由於這些算法不能適用於實際套用場合，因此作者提出了跳過準靜止塊搜尋的算法和基於矢量的快速運動算法，同時通過設定合理的閾值來區分不同運動類型的視頻里每一幀中運動塊的三種類型，並引入8比特部分和使得算法通過SIMD獲得執行效率的進一步提高。作者將新的思路融合到已有算法中，通過大量仿真證明新方法的實際效果和加速性能。
基本介紹
- 書名：視頻處理與編碼中的運動估計技術
- 出版社：南京大學出版社
- 頁數：124頁
- 開本：16
- 定價：25.00
- 作者：端木春江
- 出版日期：2011年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787305085246, 7305085243
內容簡介,圖書目錄,文摘,
內容簡介
《視頻處理與編碼中的運動估計技術》以視頻處理與編碼技術為介紹對象，系統地闡述了視頻信號壓縮的原理和方法，並深入而全面地總結了作者在這個研究領域的新方法和新思路。
全書首先回顧了全搜尋算法的原理和已有的快速運動估計算法，由於這些算法不能適用於實際套用場合，因此作者提出了跳過準靜止塊搜尋的算法和基於矢量的快速運動算法，同時通過設定合理的閾值來區分不同運動類型的視頻里每一幀中運動塊的三種類型，並引入8比特部分和使得算法通過SIMD獲得執行效率的進一步提高。作者將新的思路融合到已有算法中，通過大量仿真證明新方法的實際效果和加速性能。
《視頻處理與編碼中的運動估計技術》適合對視頻處理感興趣的研究人員或大學高年級的學生閱讀，《視頻處理與編碼中的運動估計技術》有以下特色：
（1）介紹視頻處理中塊運動估計的基本原理。
（2）介紹最新國際視頻壓縮標準（H.264）中的運動估計技術。
（3）回顧現有的塊運動估計算法並分析其性能。
（4）提出基於準靜止塊的快速運動估計算法，所提出的方法在顯著地降低運動估計過程的複雜度的同時保持了其精度。
（5）提出基於8比特部分和的快速運動估計算法，所提出算法能不損失精度地加快SIMD框架下的運動估計的運行速度達16倍以上。
（6）提出H.2 64中快速確定運動估計模式的算法。
全書首先回顧了全搜尋算法的原理和已有的快速運動估計算法，由於這些算法不能適用於實際套用場合，因此作者提出了跳過準靜止塊搜尋的算法和基於矢量的快速運動算法，同時通過設定合理的閾值來區分不同運動類型的視頻里每一幀中運動塊的三種類型，並引入8比特部分和使得算法通過SIMD獲得執行效率的進一步提高。作者將新的思路融合到已有算法中，通過大量仿真證明新方法的實際效果和加速性能。
《視頻處理與編碼中的運動估計技術》適合對視頻處理感興趣的研究人員或大學高年級的學生閱讀，《視頻處理與編碼中的運動估計技術》有以下特色：
（1）介紹視頻處理中塊運動估計的基本原理。
（2）介紹最新國際視頻壓縮標準（H.264）中的運動估計技術。
（3）回顧現有的塊運動估計算法並分析其性能。
（4）提出基於準靜止塊的快速運動估計算法，所提出的方法在顯著地降低運動估計過程的複雜度的同時保持了其精度。
（5）提出基於8比特部分和的快速運動估計算法，所提出算法能不損失精度地加快SIMD框架下的運動估計的運行速度達16倍以上。
（6）提出H.2 64中快速確定運動估計模式的算法。
圖書目錄
第一章 引言
1.1 視頻壓縮系統的結構
1.2 本書的結構和所涉及的領域
第二章 塊運動估計算法
2.1 塊運動估計過程和全搜尋算法
2.2 快速運動估計算法
2.2.1 多步搜尋算法
2.2.2 窮盡搜尋算法
2.3 性能比較
2.3.1 計算複雜度
2.3.2 碼率一失真度性能
2.4 小結
第三章 跳過靜止宏塊中的搜尋過程的快速運動估計方法
3.1 所提出的方法
3.2 檢測靜止宏塊的準則
3.3 自適應閾值
3.4 仿真結果
3.5 小結
第四章 基於矢量的快速運動估計算法
4.1 基於矢量的快速運動估計算法
4.1.1 部分和的形成
4.1.2 MAD的下界
4.1.3 計算部分和的快速算法
4.1.4 算法
4.2 所提出算法在SIMD結構下的實現
4.3 所提出算法的計算複雜度
4.3.1 對一個/（0≤Z≤5）級別MAD（V）的計算複雜度
4.3.2 計算幀部分和的計算複雜度
4.3.3 所提出算法的計算複雜度
4.3.4 理論上的加速
4.3.5 實際的加速
4.4 仿真結果
4.5 小結
第五章 SIMD框架下的基於8比特部分和的快速運動估計算法
5.1 運動估計的原理和8比特部分和的引入
5.2 基於16個亮度值的8比特部分和
5.3 多層次8比特的部分和
5.3.1 多層次8比特部分和
5.3.2 SADL（V）的上界
5.3.3 利用多層次8比特部分和的方法
5.3.4 利用多層次8比特部分和的最優方法
5.3.5 SIMD下計算SADL（V）的實現
5.4 計算複雜度的分析
5.4.1 任一運動估計算法的計算複雜度
5.4.2 採用所提出方法的任一運動估計算法的計算複雜度
5.4.3 理論上採用方法5.2所帶來的運動估計過程的加速
5.4.4 實際上採用方法5.2所帶來的運動估計過程的加速
5.5 仿真結果
5.6 小結
第六章 基於多八邊形搜尋的快速運勸估計算法
6.1 問題的背景
6.2 UMHexagonS算法回顧
6.2.1 初始預測
6.2.2 非對稱十字形搜尋
6.2.3 5×5區域的全搜尋
6.2.4 多六邊形格線搜尋
6.2.5 擴展的六邊形搜尋
6.3 本書所提出的算法
6.3.1 初始預測的改進
6.3.2 對5×5全搜尋的改進
6.3.3 多八邊形格線搜尋
6.4 仿真結果
6.5 小結
第七章 基於多模板的快速運動估計
7.1 問題的背景
7.2 所提出的基於多模板搜尋的快速運動估計
7.2.1 準靜止塊判定準則
7.2.2 搜尋起點的預測
7.2.3 多模板自適應搜尋
7.2.4 算法描述
7.3 仿真結果
7.4 小結
第八章 在H.264標準中的快速運動估計模式確定算法
8.1 提出算法的過程
8.1.1 運動估計模式的預測
8.1.2 運動估計模式搜尋過裎的終止判別
8.1.3 SKIP模式的選擇
8.1.4 快速運動估計模式選擇算法
8.2 仿真結果
8.3 小結
第九章 結論和研究展望
9.1 結論
9.2 研究展望
與本書相關所發表的論文
參考文獻
附錄A 塊運動估計算法
A.1 全搜尋算法（FSA）
A.2 二維對數搜尋算法（2DLSA）
A.3 正交搜尋算法（0SA）
A.4 一次一方向搜尋算法（OATSA）
A.5 共軛梯度方向搜尋算法（CDSA）
A.6 三步搜尋算法（3SSA）
A.7 四步搜尋算法（4SSA）
A.8 無約束中心偏置鑽石搜尋算法（UDSA）
A.9 預測搜尋區域算法（PSAA）
A.10 基於塊的梯度下降搜尋算法（I好DSA）
A.11 選擇性淘汰算法（SEA）
附錄B 塊運動估計算法的計算複雜度
B.1 全搜尋算法和多步搜尋算法的計算複雜度
B.2 選擇性淘汰算法的計算複雜度
1.1 視頻壓縮系統的結構
1.2 本書的結構和所涉及的領域
第二章 塊運動估計算法
2.1 塊運動估計過程和全搜尋算法
2.2 快速運動估計算法
2.2.1 多步搜尋算法
2.2.2 窮盡搜尋算法
2.3 性能比較
2.3.1 計算複雜度
2.3.2 碼率一失真度性能
2.4 小結
第三章 跳過靜止宏塊中的搜尋過程的快速運動估計方法
3.1 所提出的方法
3.2 檢測靜止宏塊的準則
3.3 自適應閾值
3.4 仿真結果
3.5 小結
第四章 基於矢量的快速運動估計算法
4.1 基於矢量的快速運動估計算法
4.1.1 部分和的形成
4.1.2 MAD的下界
4.1.3 計算部分和的快速算法
4.1.4 算法
4.2 所提出算法在SIMD結構下的實現
4.3 所提出算法的計算複雜度
4.3.1 對一個/（0≤Z≤5）級別MAD（V）的計算複雜度
4.3.2 計算幀部分和的計算複雜度
4.3.3 所提出算法的計算複雜度
4.3.4 理論上的加速
4.3.5 實際的加速
4.4 仿真結果
4.5 小結
第五章 SIMD框架下的基於8比特部分和的快速運動估計算法
5.1 運動估計的原理和8比特部分和的引入
5.2 基於16個亮度值的8比特部分和
5.3 多層次8比特的部分和
5.3.1 多層次8比特部分和
5.3.2 SADL（V）的上界
5.3.3 利用多層次8比特部分和的方法
5.3.4 利用多層次8比特部分和的最優方法
5.3.5 SIMD下計算SADL（V）的實現
5.4 計算複雜度的分析
5.4.1 任一運動估計算法的計算複雜度
5.4.2 採用所提出方法的任一運動估計算法的計算複雜度
5.4.3 理論上採用方法5.2所帶來的運動估計過程的加速
5.4.4 實際上採用方法5.2所帶來的運動估計過程的加速
5.5 仿真結果
5.6 小結
第六章 基於多八邊形搜尋的快速運勸估計算法
6.1 問題的背景
6.2 UMHexagonS算法回顧
6.2.1 初始預測
6.2.2 非對稱十字形搜尋
6.2.3 5×5區域的全搜尋
6.2.4 多六邊形格線搜尋
6.2.5 擴展的六邊形搜尋
6.3 本書所提出的算法
6.3.1 初始預測的改進
6.3.2 對5×5全搜尋的改進
6.3.3 多八邊形格線搜尋
6.4 仿真結果
6.5 小結
第七章 基於多模板的快速運動估計
7.1 問題的背景
7.2 所提出的基於多模板搜尋的快速運動估計
7.2.1 準靜止塊判定準則
7.2.2 搜尋起點的預測
7.2.3 多模板自適應搜尋
7.2.4 算法描述
7.3 仿真結果
7.4 小結
第八章 在H.264標準中的快速運動估計模式確定算法
8.1 提出算法的過程
8.1.1 運動估計模式的預測
8.1.2 運動估計模式搜尋過裎的終止判別
8.1.3 SKIP模式的選擇
8.1.4 快速運動估計模式選擇算法
8.2 仿真結果
8.3 小結
第九章 結論和研究展望
9.1 結論
9.2 研究展望
與本書相關所發表的論文
參考文獻
附錄A 塊運動估計算法
A.1 全搜尋算法（FSA）
A.2 二維對數搜尋算法（2DLSA）
A.3 正交搜尋算法（0SA）
A.4 一次一方向搜尋算法（OATSA）
A.5 共軛梯度方向搜尋算法（CDSA）
A.6 三步搜尋算法（3SSA）
A.7 四步搜尋算法（4SSA）
A.8 無約束中心偏置鑽石搜尋算法（UDSA）
A.9 預測搜尋區域算法（PSAA）
A.10 基於塊的梯度下降搜尋算法（I好DSA）
A.11 選擇性淘汰算法（SEA）
附錄B 塊運動估計算法的計算複雜度
B.1 全搜尋算法和多步搜尋算法的計算複雜度
B.2 選擇性淘汰算法的計算複雜度
文摘
著作權頁：
插圖：
視頻信號通常每秒包括15幀以上的靜態圖像。視頻信號的處理通常需要存儲、傳輸並操作大量數據。例如：對於採用QCIF（四分之一通用中間格式）的低解析度視頻序列，如果不採用數據壓縮的話，需要6 Mbps的網路頻寬。為在只有64 kbps的公眾服務電話網（PSTN）上傳輸這個QCIF格式的視頻序列，需要用壓縮倍數大於100的方法來壓縮此視頻信號。即使對於頻寬較高的網路來說，視頻壓縮能使該網路提供更多的服務，或是為更多的用戶服務。
為滿足在多媒體通信中視頻壓縮的需要，人們提出了一些視頻壓縮方面的國際標準，以使多媒體產品能廣泛套用。在這些標準中，塊運動估計是其中的必需和重要的一部分。然而，這些標準中並沒有規定具體採用哪一個運動估計算法，所以這部分的工作留給了標準的具體實現者。因此，具有高壓縮性能的快速塊運動估計算法的開發是近年來研究的熱點，同時也會一直吸引人們從事此方面的研究。
插圖：
視頻信號通常每秒包括15幀以上的靜態圖像。視頻信號的處理通常需要存儲、傳輸並操作大量數據。例如：對於採用QCIF（四分之一通用中間格式）的低解析度視頻序列，如果不採用數據壓縮的話，需要6 Mbps的網路頻寬。為在只有64 kbps的公眾服務電話網（PSTN）上傳輸這個QCIF格式的視頻序列，需要用壓縮倍數大於100的方法來壓縮此視頻信號。即使對於頻寬較高的網路來說，視頻壓縮能使該網路提供更多的服務，或是為更多的用戶服務。
為滿足在多媒體通信中視頻壓縮的需要，人們提出了一些視頻壓縮方面的國際標準，以使多媒體產品能廣泛套用。在這些標準中，塊運動估計是其中的必需和重要的一部分。然而，這些標準中並沒有規定具體採用哪一個運動估計算法，所以這部分的工作留給了標準的具體實現者。因此，具有高壓縮性能的快速塊運動估計算法的開發是近年來研究的熱點，同時也會一直吸引人們從事此方面的研究。
